尽管消费者多年内不会看到它，但世界各地的研究人员已经在为下一代无线通信 6G 奠定基础。由德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员领导的一个国际团队开发了组件，这些组件将使未来的设备能够实现这种技术飞跃所需的更高速度。
在Nature Electronics上发表的一篇新论文中，研究人员展示了新的射频开关，这些开关负责通过在接收数据时在网络和频率之间跳转来保持设备连接。与当今大多数电子产品中的开关相比，这些新设备由二维材料制成，运行所需的能量显著减少，这意味着设备的速度更快，电池寿命更长。
科克雷尔工程学院电气系教授 Deji Akinwande 表示：“任何由电池供电并需要访问云或 5G 以及最终 6G 网络的设备，这些开关都可以提供那些低能耗、高速的功能。”和计算机工程和该项目的主要负责人。
由于对速度和功率的需求增加，6G 设备中可能会有数百个开关，比目前市场上的电子产品要多得多。为了达到更高的速度，6G 设备必须访问比当今电子设备更高的频段，而这些开关是实现这一目标的关键。
使这些开关和其他组件更高效是破解 6G 密码的另一个重要部分。这种效率超出了电池寿命。由于 6G 的潜在用途非常广泛，包括无人驾驶汽车和智慧城市，每台设备都需要几乎消除延迟。
Akinwande 此前曾为 5G 设备开发过开关。这次的主要区别之一是使用的材料。这些新开关使用粘在两个电极之间的二硫化钼，也称为MoS2。
这些类型的器件称为忆阻器，通常用于存储器。但是，将这些用作开关的适应性为当前和未来的设备打开了达到速度和电池寿命新标准的潜力。
Akinwande 是UT Austin 为 6G 做准备的一组研究人员中的一员。去年，6G@UT推出，三星、AT&T、NVIDIA、高通等行业领导者与研究人员合作推进 6G 开发。
下一代无线将注入过去十年中成熟的技术：无处不在的传感、增强现实、机器学习以及在毫米波和太赫兹频段使用更高频谱的能力。这些技术将成为 6G@UT 中心进行的研究的核心。
每一代无线都会持续大约十年，5G 的推出始于 2020 年。Akinwande 表示，6G 部署要到 2030 年左右才可能发生。但现在是时候将所有必要的构建块安装到位了。
“对于到 2030 年部署的技术，很多组件、很多架构都需要提前数年解决，以便系统级集成和执行能够及时进行部署，”Akinwande 说。
该项目的下一步是将开关与硅芯片和电路集成。研究人员正在研究提高开关在频率之间跳跃的能力，这将使设备在旅途中获得更好的连接。他们正在寻求与行业合作伙伴合作开发用于商业应用的交换机。
据报道，改研发团队成员包括电气与计算机工程系的 Myungsoo Kim 和 Sung Jin Yang；法国里尔大学的 Emiliano Pallecchi、Guillaume Ducournau、Simon Skrzypczak、Henri Happy 和 Pascal Szriftgiser；以色列理工学院 Technion 的 Nicolas Wainstein、Keren Stern 和 Eilam Yalon。该项目由美国海军研究办公室和空军研究实验室资助。
来源：半导体行业观察
